Łożysko wieńcowe koparki: typy, wybór i przewodnik konserwacji

Niewiele podzespołów ponosi tak dużą odpowiedzialność jak łożysko wieńca obrotu koparki. Umieszczony pomiędzy podwoziem a górną ramą, utrzymuje cały ciężar kabiny, wysięgnika, ramienia i osprzętu, umożliwiając jednocześnie płynny obrót nadbudówki o 360 stopni. W ciągu wielu lat produkcji wieńców obrotu do maszyn budowlanych i do robót ziemnych widzieliśmy, jak niewielki problem z łożyskiem może spowodować zatrzymanie całej floty. Zrozumienie tego elementu to pierwszy krok w kierunku mniejszej liczby awarii i niższych kosztów eksploatacji.

Co to jest łożysko wieńca obrotu koparki?

Łożysko wieńcowe koparki, często nazywane łożyskiem wahadłowym lub łożyskiem obrotnicy, to łożysko toczne o dużej średnicy, montowane poziomo pomiędzy korpusem koparki a podwoziem. Przenosi obciążenia osiowe, promieniowe i momenty przechylające z górnej konstrukcji na dolne gąsienice i zapewnia interfejs obrotowy o niskim tarciu, zapewniający precyzyjne wahanie osprzętu roboczego.

Typowy zespół składa się z pierścienia wewnętrznego i pierścienia zewnętrznego, jednego przykręconego do ramy górnej, a drugiego do podwozia. Pomiędzy pierścieniami kulki lub rolki z hartowanej stali osadzone są na precyzyjnie szlifowanych bieżniach. W zależności od zastosowania łożysko może mieć również wewnętrzne zęby przekładni do napędu wahadłowego, uszczelki zatrzymujące smar i otwory montażowe. Ponieważ jest ono skręcane, a nie pasowane skurczowo, łożysko można sprawdzać i wymieniać bez konieczności demontażu całego zespołu obrotowego.

Rodzaje łożysk wieńca obrotu koparki

Łożyska obrotu koparek nie są takie same. Idealny projekt zależy od wielkości maszyny, sił kopania, cyklu pracy i wymaganej prędkości obrotowej. Regularnie produkujemy cztery główne konfiguracje koparek.

Łożyska kulkowe jednorzędowe

Jednorzędowe kulowe wieńce obrotu są najczęstszym wyborem w przypadku koparek małych i średniej klasy. Jeden rząd stalowych kulek styka się z bieżnią w czterech punktach, zapewniając dobrą stabilność przy jednoczesnym zachowaniu niskiej masy i płynnych obrotów. Konstrukcja ta jest łatwiejsza do uszczelnienia przed kurzem i zanieczyszczeniami w miejscu pracy.

Łożysko kulkowe jednorzędowe do koparek kompaktowych To kompaktowe łożysko wykorzystuje jeden rząd stalowych kulek z czteropunktowym stykiem, zapewniając płynny obrót i stabilne wsparcie obciążenia dla koparek małych i średnich. Opcje uszczelnień pomagają chronić przed kurzem i wilgocią w miejscach pracy. Zobacz produkt →

Łożyska poprzeczne jednorzędowe

Gdy koparka wymaga dużej sztywności bez dużego wzrostu całkowitej wysokości, praktyczną alternatywą jest jednorzędowe łożysko rolkowe krzyżowe. Rolki cylindryczne są ułożone tak, że ich osie przecinają się pod kątem prostym, dzięki czemu jeden rząd przenosi razem obciążenia osiowe i promieniowe. Kontakt liniowy poprawia również rozkład obciążenia w trudnych warunkach gruntowych.

Jednorzędowe łożysko wahliwe poprzeczne do zastosowań sztywnych Dzięki cylindrycznym rolkom ustawionym pod kątem prostym łożysko to przenosi połączone obciążenia osiowe i promieniowe w jednym rzędzie. Zapewnia wysoką sztywność bez zwiększania dużej wysokości, dzięki czemu nadaje się do koparek pracujących w trudnych warunkach terenowych. Zobacz produkt →

Łożyska toczne obrotowe trójrzędowe

W przypadku dużych koparek i wymagających prac, takich jak kamieniołomy, rozbiórki i ciężkie prace fundamentowe, preferowanym rozwiązaniem są trzyrzędowe łożyska rolkowe obrotu. Każdy z trzech oddzielnych rzędów rolek jest dedykowany jednemu kierunkowi obciążenia, co zapewnia najwyższą obciążalność i moment obrotowy spośród popularnych konstrukcji oraz doskonałą odporność na uderzenia. Dłuższa żywotność zwykle rekompensuje wyższy koszt początkowy.

Łożysko rolkowe trójrzędowe (seria 13) do ciężkich koparek Seria 13 wykorzystuje trzy dedykowane rzędy rolek do oddzielnego rozkładania obciążeń osiowych i promieniowych, zapewniając wysoką zdolność przenoszenia obciążeń i momentów przy doskonałej odporności na uderzenia. Dzięki temu idealnie nadaje się do prac w kamieniołomach, rozbiórkach i ciężkich pracach fundamentowych. Zobacz produkt →

Materiały i kwestie produkcyjne

Łożyska wieńcowe koparki poddawane są dużym obciążeniom osiowym, obciążeniom udarowym i ciągłym oscylacjom. Bieżnie muszą być odporne na odkształcenia plastyczne i zużycie przez dziesiątki tysięcy cykli. Typowe materiały pierścieniowe obejmują stale wysokowęglowe, takie jak 50Mn, i stale stopowe, takie jak 42CrMo. Po obróbce bieżnie są utwardzane indukcyjnie lub w całości, a następnie szlifowane do wąskich tolerancji. Rdzeń pozostaje wytrzymały, a powierzchnia jest odporna na zmęczenie spowodowane toczeniem.

W naszej fabryce w Jiangsu łączymy tę wiedzę materiałową z cyfrowym monitorowaniem produkcji. Każda partia poddana obróbce cieplnej jest rejestrowana, sprawdzany jest każdy krytyczny wymiar, a jakość przekładni jest weryfikowana przed dopuszczeniem łożyska do wysyłki. Robimy to, ponieważ łożysko obrotu koparki to interfejs, który decyduje, czy operator czuje się pewnie, czy ciągle się martwi.

Szersze spojrzenie na zasady projektowania w przemyśle ciężkim można znaleźć w naszym artykule artykuł na temat projektowania wieńca obrotowego dla przemysłu ciężkiego .

Typowe oznaki zużycia i tryby awarii

Nie zawsze jest oczywiste, że łożysko wieńca obrotu koparki uległo awarii. Pierwsze objawy są często subtelne i pojawiają się powoli. Wczesne wykrycie jest kluczem do uniknięcia kosztownych uszkodzeń zębnika, silnika wahacza i pobliskiej konstrukcji.

• Nienormalny hałas: ciche zgrzytanie, dudnienie lub klikanie podczas kołysania, szczególnie pod obciążeniem.
• Nierówny lub gwałtowny obrót: operator odczuwa nieregularny opór lub zatrzymanie ruchu wahadłowego.
• Zużycie zębów przekładni: wżery, odpryski lub silne polerowanie profilu przekładni obrotowej.
• Wyciek smaru: smar wydobywający się z uszczelek może wskazywać na zużycie uszczelek lub uszkodzenie bieżni.
• Cząsteczki metalu w smarze: błyszczące lub magnetyczne cząstki w próbce smaru oznaczają aktywne zużycie.
• Zwiększony luz osiowy: zauważalne kołysanie pomiędzy górną ramą a podwoziem.

Jeśli pojawi się którykolwiek z tych objawów, przed dalszą pracą sprawdź łożysko i zmierz luz osiowy i promieniowy. Czekanie, aż łożysko się zatnie, może zamienić planową naprawę w awaryjną wymianę.

Podstawy konserwacji: smarowanie, uszczelnienia i kontrola

Łożysko wieńca obrotu koparki nie wymaga skomplikowanego serwisowania, ale wymaga spójności. Dwie najważniejsze praktyki to prawidłowe smarowanie i regularna kontrola uszczelek i elementów złącznych.

Smarowanie jest zwykle dostarczane przez centralnie umieszczoną smarowniczkę lub system dystrybucji. Smar musi wytrzymywać duże obciążenia i ekstremalne warunki pogodowe. Zbyt dużo smaru może być równie szkodliwe jak jego niedobór, ponieważ nadmierny nacisk może wypchnąć uszczelki na zewnątrz i przyspieszyć zużycie. Postępuj zgodnie ze specyfikacją smaru i częstotliwościami zalecanymi przez producenta i oczyść bieżnię, pozwalając, aby świeży smar wypchnął stary smar i zanieczyszczenia.

Uszczelki chronią elementy toczne przed wodą, pyłem ściernym i błotem. Sprawdzaj uszczelki za każdym razem, gdy maszyna znajduje się z dala od przodka wykopu. Oczyść zapakowany materiał z warg uszczelki i poszukaj rozdarć lub stwardnień. Sprawdź także, czy wszystkie śruby mocujące są dokręcone momentem zgodnym ze specyfikacją; luźna śruba umożliwia mikroruchy i prowadzi do frettingu i zmęczenia śruby.

Jeśli prowadzisz flotę mieszaną lub planujesz wymianę, pomocne będzie zrozumienie, jak różne konstrukcje łożysk zachowują się w podobnych maszynach. Nasz pełne łożysko obrotowe i zakres napędu obrotowego obejmuje główne opcje dostępne dla koparek.

Jak wybrać odpowiednie łożysko wieńca obrotu koparki

Wybór łożyska wieńca obrotu do koparki wykracza poza dopasowanie starego numeru części. Zamiennik lub nowy projekt należy sprawdzić pod kątem rzeczywistych obciążeń eksploatacyjnych.

1. Zdefiniuj obciążenia robocze: uwzględnij masę górnej konstrukcji, wysięgnika, ramienia, osprzętu i maksymalną siłę kopania na zębach łyżki. Przelicz je na obciążenie osiowe, obciążenie promieniowe i moment przechylający w najcięższym przypadku.
2. Rozważ cykl pracy: koparki kopiące twardą skałę doświadczają znacznie większych obciążeń udarowych niż koparki wykonujące lekkie równanie.
3. Wybierz odpowiedni luz wewnętrzny: napięcie wstępne musi równoważyć sztywność z tarciem i ciepłem.
4. Określ odpowiedni profil przekładni, jeśli łożysko ma uzębienie wewnętrzne: grubość zęba, moduł, kąt docisku i luz wpływają na sprzęgnięcie napędu wahadłowego.
5. Oceń uszczelnienia i układ mocowania: mocne uszczelnienia są niezbędne podczas prac ziemnych, a konstrukcja montażowa musi być płaska, sztywna i odpowiednio obrobiona.

W razie wątpliwości zamiast numeru części należy podać producentowi dane dotyczące obowiązków. Łożysko zaprojektowane na podstawie zmierzonych obciążeń zawsze będzie działać lepiej niż standardowe zamienniki wybrane wyłącznie na podstawie wymiarów.

Łożysko wieńca obrotu koparki jest punktem obrotu dla każdego obciążenia, ruchu i cyklu maszyny. Zrozumienie typu łożyska, oznak zużycia i procedur konserwacji pozwala kontrolować czas pracy i koszty napraw. Jako producent z wieloletnim doświadczeniem w niestandardowych wieńcach obrotu do maszyn budowlanych, budujemy łożyska zaprojektowane tak, aby radziły sobie w realnym świecie. Jeśli wybierasz nowe łożysko, wymieniasz zużyte lub po prostu potrzebujesz drugiej opinii na temat specyfikacji, zanim podejmiesz decyzję, porozmawiaj z inżynierem. Kilka minut analizy obciążenia może zaoszczędzić miesiące późniejszych przestojów.